Bakterien aus Kuhmägen und Kuhdung können aus Zellulose Strom herstellen. Das haben amerikanische Forscher bei Versuchen mit Flüssigkeit aus dem Pansen, dem Vormagen der Kuh, nachgewiesen. Die Mikroben aus rund einem halben Liter Pansenflüssigkeit erzeugten dabei eine Spannung von etwa 600 Millivolt. Das entspricht knapp der Hälfte der Spannung einer normalen Mignon-Batterie.
Kühe und ihre winzigen Mitbewohner als Energiequelle zu nutzen, ist keine neue Idee. Landwirte verwenden beispielsweise Methan, um ihre Maschinen anzutreiben. Dieses Biogas wird ebenfalls von Bakterien produziert, die sich im Kuhmagen aufhalten. Seine Umwandlung in Elektrizität erfordert jedoch eine teure Ausrüstung und ist zudem nicht sehr effizient, da das Methan zuerst noch verbrannt werden muss.
Einen direkteren Weg zur Energiegewinnung haben nun Hamid Rismani-Yazdi und sein Team entwickelt. Die Forscher entnahmen mit einer Kanüle direkt aus dem Kuhpansen Flüssigkeit und stellten damit eine Art mikrobielle Brennstoffzelle her. Diese bestand aus zwei Glaskammern von rund 30 Zentimetern Höhe und 15 Zentimetern Durchmesser. Beide Kammern waren durch ein spezielles Material voneinander getrennt, das den Durchfluss von Protonen, positiv geladenen Teilchen, ermöglichte.
Die Wissenschaftler füllten nun die Pansenflüssigkeit samt der darin enthaltenen Bakterien in die eine Kammer der Zelle. Zusätzlich gaben sie Zellulose hinzu, die als Hauptbestandteil von Pflanzen überall in großen Mengen zur Verfügung steht. Verwerteten die Bakterien nun diesen Zucker, entstanden Elektronen, die anschließend durch einen die beiden Kammern verbindenden Draht zur anderen Seite wanderten. Durch das Zusammenwirken von Protonen- und Elektronenfluss konnten die Forscher Strom erzeugen.
Nach vier Tagen sank der Stromgewinn auf etwa die Hälfte ab, was aber durch Hinzufügen neuer Zellulose wieder rückgängig gemacht werden konnte, berichteten die Wissenschaftler. In einem parallelen Versuch nutzen die Forscher direkt Kuhdung, um ihre Biobrennstoffzelle zu befüllen. Damit erhielten sie pro Zelle zwischen 300 und 400 Millivolt, womit im Anschluss sogar Akkus aufgeladen werden konnten. Rismani-Yazdi hofft, dass Landwirte eines Tages mithilfe einer Art Riesenbrennstoffzelle aus dem gesammelten Viehdung genug Energie produzieren können, um ihren Hof damit zu versorgen.
Hamid Rismani-Yazdi ( Ohio State University, Columbus) et al.: Vortrag beim Treffen der Amerikanischen Chemischen Gesellschaft, Washington
ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Offermann
